14. Affinage par charbon actif

Bien que d’autres adsorbants soient parfois utilisés en traitement d’affinage pour éliminer certains composés minéraux gênants ou toxiques (alumine activée, oxydes de fer, échangeurs d’ions) ou les matières organiques dissoutes (résines macroporeuses), le charbon actif est le matériau adsorbant le plus utilisé à grande échelle. C’est un matériau obtenu par pyrolyse du bois, noix de coco, charbon, lignine ou autre composé organique, qui présente in fine un très haut degré de porosité associée à une grande surface développée.Une théorie qui oriente les choix et évalue l’efficacité du traitement sans permettre toutefois de bien dimensionner les applications
La sorption (terme plus global que « adsorption ») d’un composé chimique (dissous dans l’eau) à la surface d’un solide (comme le charbon actif) est un équilibre entre une réaction d’adsorption proprement dite et la réaction inverse de désorption, qui peut être schématisé par :
Comme toute réaction physico-chimique réversible, cet équilibre est caractérisé par une constante d’équilibre et par des constantes de vitesse de la réaction principale (adsorption) et de sa réaction inverse (désorption). Le solide (charbon actif dans notre cas) est souvent appelé « adsorbant » et le soluté (polluant ou matières organiques dissoutes dans notre cas) est parfois appelé « adsorbat ».
Dans les études ou tests avec charbon actif, il est très fréquent d’essayer de relier la concentration à l’équilibre de complexes de surface formés entre le soluté et l’adsorban…